Бетонные смеси в зимнее время. Холодный бетон


Бетонные смеси в зимнее время — Бетонные работы

Общие положения. Приготовление и укладку бетонной смеси в зимнее время можно производить при условии применения специальных мер, с помощью которых обеспечивается твердение бетона после укладки в конструкции бетонной смеси. При применении обычных бетонов бетонную смесь приготавливают на подогретых воде и заполнителях. При транспортировании смесь предохраняют от охлаждения, при укладке следят за тем, чтобы температура ее была не ниже — 1-5°. Для неармированных конструкций можно применять «холодный» бетон, который не требует искусственного подогрева воды затворения и заполнителей и прогрева конструкций после укладки бетонной смеси

Наивысшая температура бетонной смеси и ее составляющих приведена в таблице 198.

Таблица 198 — Наивысшая температура бетонной смеси и ее составляющих (град.)

Применяемый цемент Вода и заполнители при загрузке в бетономешалку Бетонная

смесь по выходе из бетономешалки

Портланд-цемент и шлако-портландцемент марки 300 80 45
Портландцеменг марки 400 и пуццолановый портланд-цемент марки 300 70 40
Портланд-цемент марки 500 60 35
Глиноземистый цемент 40 25

Транспортирование бетонной смеси

Транспортирование бетонной смеси к месту укладки в дело производят в утепленных транспортных средствах. Для этой цели рекомендуются автосамосвалы с утепленными бортами и крышками с подогревом бетонной смеси во время ее транспортирования отработанными газами из выхлопного коллектора (автосамосвалы, оборудованные двойным дном). В современном строительстве применяются различные методы зимнего бетонирования.

Метод термосазаключается в выдерживании предварительно подогретой бетонной смеси в утепленной опалубке; применяется при бетонировании массивных конструкции с модулем поверхности (отношение охлаждаемой поверхности к объему) до 3—5. Рекомендуется применять высокомарочные портланд-цементы и жесткие бетонные смеси на чистых заполнителях. На рис. 55 показана схема утепления железобетонных балок при применении метода термоса.

Искусственный подогрев бетона

Искусственный подогрев бетона. Для ускорения твердения бетонной смеси в монолитных конструкциях используют различные способы прогрева (паропрегрев, электропрогрев). Пропаривание бетона можно производить в специальной опалубке или с применением легких тепляков под брезентом.

«Холодный» бетон (бетон с повышенными добавками хлористых солей, твердеющий при отрицательных температурах) допускается только для неармированных конструкций с соблюдением следующих условий:

—  общее количество хлористого кальция и хлористого натрия не должно превышать 7% от веса цемента или 15% от воды затворения;

—  бетонная смесь не должна содержать смерзшихся комьев и льда; выдерживание «холодного» бетона без последующего обогрева, только с укрытием открытых поверхностей, допускается в течение первых 15 суток твердения при температуре в бетоне не ниже расчетной для принятой концентрации солей, вводимых в бетонную смесь;

—  температура смеси в момент укладки должна быть не ниже -—5°;

—  прочность бетона с повышенными добавками хлористых солей, выдерживаемого при положительных и отрицательных температурах, должна составлять к моменту замерзания не менее 50 кг/см2 и не менее 25% проектной прочности при условии предупреждения вымораживания влаги из бетона путем укрытия открытых поверхностей.

Рис. 55. Схема утепления железобетонных балок при бетонировании способом термоса.

При применении бетона с повышенными добавками хлористых солей необходимо руководствоваться «Инструкцией по применению бетона с добавками солей, твердеющего на морозе» (СН42—59).

Таблица 199 — Оптимальное количество добавок в % от воды затворения

Температура воздуха в град. NaCl CaCl,
-5 5
-10 7 3
-15 6 9

Таблица 200 — Нарастание прочности бетона с повышенными добавками хлористых солей при отрицательной температуре

Время твердения в сутках 7 28 60 90 180
Прочность бетона в % от R28 20-25 40-50 60-70 80-90 100

Рекомендации по выбору метода зимнего бетонирования

Выбор наиболее рационального способа бетонирования при отрицательной температуре можно сделать в соответствии с табл. 201.

Таблица 201

Характер конструкций Рекомендуемые методы бетонирования
Массивные бетонные и железобетонные фундаменты под тяжелое оборудование металлообрабатывающих цехов, турбогенераторов, компрессоров и т. п. Метод «термоса» с применением в отдельных случаях легких тепляков на время укладки бетона и в начальный период его твердения или с применением периферийного электропрогрева
Фундаменты зданий: бетонные, бутобетонные и железобетонные под колонны каркаса Фундаменты с модулем поверхности менее 5 при заглублении ниже линии промерзания — метод «термоса» и, если необходимо, с ускорителями твердения; метод периферийного обогрева с применением пара или электропрогрева
Фундаменты бутобетонные под стены зданий При небольших морозах, когда грунт еще не успел промерзнуть, — метод «термоса» с добавлением ускорителей твердения, в отдельных случаях с дополнительным искусственным обогревом
Железобетонные колонны, вертикальные элементы рамных конструкций и г. п. Массивные элементы при наличии быстротвердеющих цементов — метод «термоса» с ускорителями. В остальных случаях электропрогрев или пропаривание изнутри, а также в «капиллярной» опалубке
Железобетонные стенки резервуаров, регенераторов и боровов мартеновских печей и т. п. Пропаривание с созданием паровой бани вокруг конструкций или с устройством «капиллярной» опалубки. В отдельных случаях электропрогрев с нашивными электродами по опалубке с внешней стороны, проекты бани сауны
Железобетонные ригели, балки, элементы рамных конструкций и т. п. Пропаривание в паровых рубашках или изнутри, а также электропрогрев
Железобетонные перекрытия промышленных и жилых зданий Пропаривание в паровых рубашках или с укрытием брезентом сверху и с боков; электропрогрев балок, ригелей и плит
Устройство бетонных подготовок, полов, дорог н т. п. на мерзлом основании Электропрогрев, пропаривание путем пуска пара под укрытие
Бетонные, бутобетонные фундаменты и другие неармированные или слабоармированные конструкции Применение «холодного» бетона или метода «термоса»

При бетонировании на полигонах сборных железобетонных конструкций зимой последние подвергаются паро- или электропрогреву, как и в летних условиях. Паропрогрев можно производить в ямных камерах или автоклавах, а также на стендовых площадках под колпаками. После окончания прогрева перепад температур не должен превышать 40°

Контроль качества бетона осуществляется, как в летних условиях, и, кроме того, дополнительно ведутся замеры температуры бетонной смеси. заполнителей и воды, а также систематические наблюдения за температурным режимом бетона в конструкциях (изделиях). Для этого в конструкциях делают отверстия глубиною до 10 см в обычных и до 20 см в массивных. В каждом элементе не менее одного отверстия Все отверстия нумеруются порядковыми номерами и отмечаются на плане сооружения.

Измерение температуры производится при выдерживании бетона по способу «термоса» 2 раза в сутки; при прогреве бетона паром: в первые 8 часов — через 2 часа, в последующие 16 часов — через 4 часа, в остальное время прогрева и остывания — не реже 1 раза в сутки; при электропрогреве: в первые 3 часа — через каждый час, в остальное время прогрева—3 раза в смену.

При применении «холодного» бетона концентрацию раствора солей и состава бетона контролируют 2 раза в смену; температуру наружного воздуха и материалов — не реже 3 раз в сутки; бетонную смесь: по выходе из бетономешалки и перед укладкой; уложенный бетон: в первые 10 суток — не реже 3 раз в сутки, в последующее время твердения — 1 раз в сутки.

Для проверки прочности на 80—250 м3 бетона изготовляют 9 ку6ов из которых 3 служат для определения марки бетона и хранятся в нормальных условиях, 3 — хранятся вместе с конструкцией и испытываются после окончания выдерживания бетона, остальные 3 куба—запасные. Если результаты испытаний первых 3 кубов (из 6) окажутся неудовлетворительными, то должны быть приняты меры к дополнительному прогреву конструкций. В этом случае для проверки прочности бетона будут служить 3 запасных куба.

arxipedia.ru

Бетонирование зимой

Опубликовано 02.12.2010 г.

Достаточно широко распространено мнение, что строительство загородных домов в холодное время года можно вести только из древесины. Ведь другие строительные материалы предполагают использование так называемых «мокрых» технологий – применение водных растворов на той или иной стадии строительства. Однако сегодня существует достаточно много способов не прекращать строительство домов, коттеджей при отрицательных температурах. В частности, это многочисленные противоморозные добавки, позволяющие вести зимнее бетонирование. С ними бетонная смесь не только не замерзает при низкой температуре, но и набирает после укладки прочность – как на морозе, так и после размораживания.

Зимнее бетонирование требует опыта: количество и соотношение применяемых добавок меняется в зависимости от температуры во время укладки и в течение 15-и суток после нее. Следует так же учесть, что критическая прочность таких конструкций ниже, чем для бетонов, твердеющих без добавок.

Противоморозные добавки, используемые при строительстве коттеджей в Подмосковье можно разделить на две основные группы:

  • Снижающие температуру замерзания воды и, соответственно, жидкой фазы бетона – нитрит и хлорид натрия, водные растворы аммиака, спирты.
  • Ускоряющие твердение цемента – поташ, хлорид кальция, смеси хлорида кальция с натрия, нитрит натрия, нитрит и нитрат кальция, кальция.

Первые эффективны при температуре воздуха около 0оС, вторые – до -25оС. Кроме того, применение хлоридов может привести к появлению высолов и ускорению коррозии арматуры при заливке железобетонных конструкций.

Ограничения в применении «холодных» бетонов

Мнения специалистов относительно прочности «холодных» бетонов существенно разнятся. Объективные причины для этого есть. Действительно, короткие сроки схватывания приводят к неравномерному застыванию. Существует опасность щелочной коррозии бетона, есть риск возникновения внутренних напряжений, приводящих к появлению микро- и макротрещин. Снижается морозостойкость и водонепроницаемость и, кроме того, многие реагенты просто-напросто ядовиты и требуют особых мер предосторожности в работе (это касается периода строительства загородного дома, а не его эксплуатации). Поэтому решающее значение имеет опыт специалистов-бетонщиков подбирающих комбинацию противоморозных добавок при строительстве коттеджей. Не следует также скидывать со счетов непрерывное развитие рынка строительных материалов, предлагающего все более эффективные и безопасные смеси.

И все же, если конструкция будет подвергаться значительным динамическим нагрузкам. Систематически нагреваться выше 60оС, имеет выступающие металлические закладные части без специальных мер защиты, и, наконец, находиться вблизи источников тока высокого напряжения (на расстоянии до 100 м) – следует отложить бетонирование до более благоприятных погодных условий. Ограничивается также относительная влажность воздуха, при которой будет эксплуатироваться бетон, залитый с противоморозными добавками. Она должна быть не более 60, а для поташа — 75%.

Также следует учесть, что соли противоморозных добавок могут со временем проступить в виде высолов, что не несет опасности, но может испортить внешний вид здания.

Работа при отрицательных температурах при строительстве коттеджей в Москве, да и в других регионах, – это во многом вынужденная мера, обусловленная особыми климатическими условиями нашей страны.

Условия укладки «холодной» бетонной смеси

В общем случае специальной подготовки поверхности не требуется – достаточно того, чтобы на камне не было наледи. После укладки бетон нужно теплоизолировать, как правило, для этого спустя полчаса-час после укладки поверхность затирают, укрывают плотной бумагой или фанерой и насыпают слой сухого песка, опилок. В таком состоянии температура бетона в первые 15 суток не падает ниже -15оС, также сохраняется его влажность. Этого достаточно, чтобы прочность бетона составила 50 кг / кв.см.

Переохлаждение бетона не только замедляет его затвердение, но и снижает прочность. Поверхности «холодного» бетона должны быть защищена и от вымораживания влаги. Выдерживание под укрытием должно прекращаться не ранее чем через 10—15 дней после достижения бетоном требуемой прочности.

«Холодный» бетон вообще набирает прочность медленнее, чем бетон без добавок в обычных условиях. 100% прочности «холодный» бетон достигает только через полгода. Скорость застывания варьируется еще и в зависимости от марки цемента (рекомендуется использовать пластифицированные композиции).

Статьи по теме

www.risalita.ru

Бетонирование в холодную погоду - Бетон на практике - Вопросы и ответы

Внимание!Вы находитесь на странице эксклюзивного перевода американского руководства по бетонированию «Бетон на практике». Опыт нашей компании и практика применения российских стандартов изложены на других страницах раздела «Вопросы и ответы»: «Противоморозные добавки» и «Уход за бетоном».

Резюме. Правила бетонирования в холодную погоду (в зимнее время)

  1. Используйте воздухововлеченный бетон, когда предполагается контакт с влагой, замерзанием и оттаиванием.
  2. Заливаемые поверхности должны быть без снега и льда и выше температуры замерзания перед заливкой.
  3. Заливайте бетон рекомендуемой температуры и поддерживайте эту температуру в дальнейшем.
  4. Заливайте бетон с минимальной допустимой подвижностью.
  5. Защитите бетон от замерзания и высушивания при схватывании.
  6. Исключите замерзание и оттаивание бетона до набора им минимальной прочности.
  7. Ограничьте резкие изменения температур после прекращения мер по защите бетона.

ЧТО такое холодная погода?

О холодной погоде говорят, когда средняя температура опускается ниже 4 °C. Эти условия требуют специальных мер предосторожности при заливке, выравнивании, выдерживании бетона и защите его от эффектов холода. Поскольку в зимние месяцы погодные условия могут изменяться резко и быстро, требуются наработанные практики и надлежащее планирование.

ЗАЧЕМ рассматривать холодную погоду?

Успешное бетонирование в холодную погоду требует понимания различных факторов, влияющих на конечные свойства бетона.

В пластичном состоянии бетон замерзнет, если температура опустится ниже -4 °C. Если бетон замерзнет, его прочность может упасть более чем на 50%, замерзание разрушительно повлияет и на его долговечность. Бетон должен защищаться от замерзания до набора минимальной прочности в 3,5 МПа, которая для большинства бетонов достигается в течение 2 дней твердения при температуре 10 °C.

Низкая температура бетона имеет критический эффект на скорость гидратации цемента, что выливается в более медленные застывание и скорость набора прочности. Можно использовать правило, что падение температуры на 10 °C снизит скорость твердения примерно в 2 раза. Более медленные скорости твердения и набора прочности должны учитываться при планировании времени начала строительных работ, например, снятия опалубки.

Если бетон может контактировать с (дождевой - прим. перев.) водой и подвергается циклам замораживания и оттаивания (в том числе только на период строительства), должно использоваться воздухововлечение. Свежезалитый бетон насыщен водой и должен быть защищен от циклов размораживания и оттаивания до того, как наберет прочность на сжатие в 24 МПа (но остается не понятным, что делать бетону низких марок, который не наберет такой прочности никогда - прим. перев.).

Гидратация цемента - это химическая реакция, в процессе которой выделяется тепло. Свежезалитый бетон должен быть подобающим образом накрыт, чтобы это тепло осталось в бетоне и обеспечило надлежащие температуры выдерживания. Большие разницы в температуре на поверхности и внутри бетона должны избегаться, так как если они превысят 20 °C, могут быть температурные разломы. Теплоизоляция или защитные меры должны постепенно снижаться, чтобы избежать температурных разломов.

КАК бетонировать в холодную погоду?

Рекомендованные температуры бетонной смеси приведены в таблице ниже. Производитель может контролировать температуру подогревом воды и/или заполнителей и предъявлять требования стандарта ASTM C 94.

Минимальный размер секции, мм  Температура заливаемого бетона, °C
менее 300 13 °C
от 300 до 900 10 °C
от 900 до 1800 7 °C

Температура бетона в холодную погоду не должна превышать эти вышеперечисленные более чем на 10 °C. При большей температуре у бетона больше потребность в воде, большая скорость потери растекаемости, и большая склонность к разломам. Заливка в холодную погоду дает шанс получить лучшее качество, поскольку меньшие исходные температуры в итоге дают большую прочность.

Более медленное время схватывания и набор прочности в холодную температуру обычно откладывает время проведентия операций по выравниванию и снятию опалубки. Химические добавки и другие модификаторы для бетона могут ускорить время твердения и набора прочности. Добавки типа С, согласно ASTM C 494 (ускорители твердения) и типа Е (водозамещающие ускорители) повсеместно используются в зимнее время. Распространенным и эффективным ускорителем является хлорид кальция, но его доза не должна превышать 2% от массы цемента. Для преднапреженного железобетона, или когда важным является коррозия арматуры или другого металла в контакте с бетоном, должны использоваться некоррозионные добавки без содержания хлоридов (остается непонятным, когда по мнению составителей рекомендации и при каких случаях коррозия арматуры не является существенной - прим. перев.). Ускорители твердения не предохраняют бетон от замерзания, и их использование не отменяет требования к температуре бетона и меры по выдерживанию бетона и защите от замерзания.

Увеличение скорости твердения также может быть достигнуто за счёт увеличения дозировки цемента или использования быстротвердеющего цемента типа III (тип Б согласно ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия»). Процент содержания золы уноса или шлака в вяжущем компоненте смеси в холодную погоду может быть уменьшен, но это может быть невозможно, если состав смеси специально разработан для долговечности. Подходящим решением должен быть экономически обоснованный вариант, не меняющий основные свойства бетона.

Бетон должен заливаться с минимально необходимым расплывом конуса, поскольку это снижает объем выделения воды и время схватывания. Добавление от 5 до 10 литров на кубометр увеличивает время схватывания от получаса до 2 часов. Увеличенное время схватывания увеличит продолжительность выделения воды. Не начинайте операции по выравниванию до тех пор, пока вода продолжает выделяться, иначе это грозит получением слабой поверхности.

Следует предпринимать должные меры перед заливкой. Снег и лёд должны быть убраны, температуры поверхностей и арматуры должны быть выше точки замерзания. Это может потребовать теплоизоляции или подогрева подземных помещений и заливаемых поверхностей перед заливкой.

На площадке должны быть материалы и оборудование для защиты бетона, чтобы защитить бетон, как во время, так и после заливки, от раннего замерзания и чтобы удержать тепло от гидратации цемента. Распространенными средствами являются теплоизолированные листы и брезент, а также солома, накрытая пластиковыми листами. В зависимости от внешних условий, могут потребоваться покрывала и теплоизолированная опалубка. На углах и стыках теряется больше всего тепла, и им требуется особенное внимание. Дизельные обогреватели в закрытых помещениях должны быть выведены наружу для предотвращения карбонизации свежезалитых поверхностей, что вызывает пыление бетона, а также из соображений безопасности.

Бетонные поверхности не должны высыхать до затвердевания, потому что это вызывает разломы. Соответственно, бетон должен надлежащим образом выдерживаться. Не рекомендуется использовать водное выдерживание бетона при околонулевых температурах. Используйте мембранообразующие структуры или непроницаемую бумагу с пластиковыми листами для бетонных плит.

Опалубочные материалы, за исключение металлов, поддерживают и равномерно распределяют тепло, таким образом предоставляя надлежащую защиту в умеренно холодную температуру. При сверххолодных температурах должны использоваться изоляционные листы или теплоизолированная опалубка, особенно для тонких секций. Опалубка должна оставаться на месте от 1 до 7 дней после заливки, в зависимости от погодных условий, характеристик схватывания и предполагаемой нагрузки на структуру. Для оценки прочности бетона перед снятием опалубки или применением нагрузки должны использоваться неразрушающие методы или выдержанные на площадке цилиндры. Цилиндры не должны использоваться для приемки по качеству.

Особенное внимание надо уделять тестовым образцам, используемым при приемке бетона. Цилиндры должны храниться в теплоизолированном помещении, который потребует контроль температуры для удостоверения, что бетон выдерживается при температуре от 16 до 27 °C в период от первых 24 до 48 часов (после твердения - прим. перев.). Термометры минимальной и максимальной температуры должны быть помещены в камеру твердения для записи температуры.

m350.ru


Смотрите также